Eine serielle Verdünnung ist die Standardmethode, mit der Labore eine Reihe bekannter Konzentrationen aus einer einzigen Stammlösung herstellen – sie wird bei der mikrobiologischen Ausplattierung, der Antikörper-/ELISA-Titration, Standardkurven für qPCR und anderen Tests sowie jedem Protokoll verwendet, das mehrere Konzentrationen mit einem konstanten Abstand erfordert. Dieser Rechner führt die Schritt-für-Schritt-Reihenberechnung, die Transfer- und Verdünnungsvolumina pro Röhrchen sowie die Gesamtverdünnung aus einem Eingabesatz durch.
So funktioniert der serielle Verdünnungsrechner
Bei einer seriellen Verdünnung wird jedes Röhrchen aus dem vorherigen Röhrchen und nicht direkt aus dem Vorrat hergestellt – mit Ausnahme des ersten Röhrchens, das aus dem Vorrat stammt. Da die Reduzierung schrittweise erfolgt, entspricht die Konzentration bei Schritt n der Stammkonzentration dividiert durch den Verdünnungsfaktor hoch n-ten Potenz (DFⁿ). Diese Verdichtung ist der Grund, warum ein bescheidener Faktor pro Schritt, beispielsweise eine 10-fache Verdünnung, nach nur wenigen Schritten zu einer enormen Gesamtreduzierung führt – fünf 10-fache Schritte ergeben bereits eine 100.000-fache Gesamtverdünnung. Aus diesem Grund verwendet das Konzentrationsdiagramm auch eine logarithmische Y-Achse: Auf einer linearen Skala würden spätere Schritte nicht von Null zu unterscheiden sein, obwohl dies nicht der Fall ist.
Eingaben und was sie bedeuten
Die Stammkonzentration ist der Startwert Ihrer unverdünnten Lösung, in der Einheit, die Sie verfolgen – ng/ml, KBE/ml, Molarität oder eine andere konsistente Konzentrationseinheit. Der Verdünnungsfaktor pro Schritt muss größer als 1 sein; Übliche Auswahlmöglichkeiten sind 2 für Verdoppelungsverdünnungen (z. B. Antikörpertitration) und 10 für logarithmische Verdünnungen (z. B. mikrobiologische Ausplattierung). Die Anzahl der Schritte gibt an, wie viele Röhren nach dem Vorrat kommen. „Volumen pro Röhrchen“ ist das Endvolumen in Millilitern, das jedes Röhrchen enthalten sollte, sobald das übertragene Aliquot und das Verdünnungsmittel kombiniert wurden. Es bestimmt die Transfer- und Verdünnungsmittelvolumina auf der Registerkarte „Volumina“, hat jedoch keinen Einfluss auf die Konzentrationsreihe, da die Konzentration nur von der Stammlösung und dem Verdünnungsfaktor abhängt.
Grenzen und Randfälle
Der Verdünnungsfaktor muss größer als 1 sein – ein Faktor von genau 1 bedeutet, dass überhaupt keine Verdünnung stattfindet, und ein Faktor unter 1 würde ein negatives Verdünnungsmittelvolumen erfordern, was physikalisch nicht aussagekräftig ist. Sehr große Schrittzahlen in Kombination mit großen Faktoren können zu verschwindend kleinen Konzentrationen führen, die auf einer linearen Skala leicht falsch gelesen werden können, weshalb dieser Rechner die Reihen immer auf einer logarithmischen Achse darstellt. Der Rechner geht bei jedem Schritt von perfektem Mischen und Pipettieren aus; In der Praxis summieren sich kleine Pipettierfehler über eine Serie hinweg auf die gleiche Weise wie die Konzentration, sodass eine längere Serie eine größere kumulative Unsicherheit mit sich bringt als eine kurze.